JP2017082434A - 常温アスファルト混合物、常温アスファルト舗装構造体、及びその舗装構造体の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】除雪作業の負担を軽減できる、常温アスファルト混合物、常温アスファルト舗装構造体と、歩道などの主に人が通行する場所の凍結抑制舗装の小規模施工に適した、常温アスファルト舗装構造体の施工方法とを提供する。
【解決手段】カットバックアスファルトと、骨材と、を混合してなる常温アスファルト混合物であり、塩化物系化合物又は酢酸系化合物を含有する凍結抑制材が添加されている。また、カットバックアスファルトと、骨材と、凍結抑制材とを混合して常温アスファルト混合物を製造する混合工程と、既設舗装上に常温アスファルト混合物を１５〜２０ｍｍの厚さに薄層オーバーレイする舗設工程とを含み、常温アスファルト混合物を用いて薄層オーバーレイされた常温アスファルト舗装構造体は、空隙率が２．０容積％〜６．０容積％である施工方法。
【選択図】なし

Description

本発明は、凍結抑制舗装に用いる常温アスファルト混合物、常温アスファルト舗装構造体及びその舗装構造体の施工方法に関する。

凍結抑制舗装には、舗装に塩化物等の凍結抑制材を添加し、有効成分の溶出による氷点降下作用で凍結を抑制する「化学系凍結抑制舗装」がある（特許文献１参照）。また、ゴムチップ等の弾性材料を舗装に添加することによって、通行車両の重みで舗装上の雪氷が破砕・除去される「物理系凍結抑制舗装」がある（特許文献２参照）。

特許第３４９０９１８号公報 特開２０１２−２１２９４号公報

しかしながら、「化学系凍結抑制舗装」及び「物理系凍結抑制舗装」のいずれの凍結抑制舗装も、基本的には車道を対象としたものであって、アスファルト混合物をアスファルトプラントで製造・出荷する場合が多いので、小規模施工への対応は困難である。また、凍結抑制舗装を必要とする積雪寒冷地域では過疎化及び少子高齢化が進行しているので、人力による除雪作業の負担軽減策が求められている。

このような観点から、本発明は、除雪作業の負担を軽減できる、常温アスファルト混合物及び常温アスファルト舗装構造体を提供することを課題とする。
また、歩道などの主に人が通行する場所での凍結抑制舗装の小規模施工に適した、常温アスファルト舗装構造体の施工方法を提供することを課題とする。

このような課題を解決するための本発明は、カットバックアスファルトと、骨材と、を混合してなる常温アスファルト混合物であって、塩化物系化合物又は酢酸系化合物を含有する凍結抑制材が添加されていることを特徴とする。
なお、詳細については、発明を実施するための形態において説明する。

本発明に係る常温アスファルト混合物及び常温アスファルト舗装構造体は、除雪作業の負担を軽減できる。
また、本発明に係る常温アスファルト舗装構造体の施工方法は、敷均し時に重機を使用せずに済み、歩道などの主に人が通行する場所での凍結抑制舗装の小規模施工に適している。

以下、本発明の実施形態に係る常温アスファルト混合物、常温アスファルト舗装構造体及びその舗装構造体の施工方法について、詳細に説明する。同一の構成要素については、重複する説明を省略する。

（常温アスファルト混合物）
本実施形態に係る常温アスファルト混合物は、凍結抑制材、カットバックアスファルト、粗骨材、細骨材及びフィラー（粉末状の凍結抑制材のみを使用する場合にはフィラーは使用しなくてよい）を混合することにより構成されてなる、アスファルト混合物である。
本実施形態では、骨材（粗骨材、細骨材及びフィラー）及び凍結抑制材を、８０質量部〜９６質量部とし、カットバックアスファルトは、４質量部〜２０質量部の範囲内として配合している。つまり、骨材及び凍結抑制材の含有量をＣ質量部とし、カットバックアスファルトの含有量をＤ質量部とした場合に、
Ｃ：Ｄ＝８０：２０〜９６：４
の範囲内となる。骨材及び凍結抑制材が８０質量部以上、カットバックアスファルトが２０質量部以下であると、ダレが生じなくなる。骨材及び凍結抑制材が９６質量部以下、カットバックアスファルトが４質量部以上であると、カットバックアスファルトが骨材を十分に被覆できるようになる。なお、Ｃ＋Ｄ＝１００である。

凍結抑制材は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の凍結抑制機能を有する塩化物系化合物を含有しており、その性状は、粉末状、或いは粒状、又は粉末状と粒状との混合したものの３種類がある。凍結抑制材の区別は、２．３６ｍｍふるいは通過するが、０．０７５ｍｍふるいにとどまるものを粒状とし、０．０７５ｍｍふるいを通過するものを粉末状とする。粒状の凍結抑制材は、細骨材の一部と置き換えられる。粉末状の凍結抑制材は、フィラーと置き換えられる。凍結抑制材は、４質量部〜１４質量部の範囲内が好ましい。換言すれば、凍結抑制材の含有量をＡ質量部とし、骨材の含有量をＢ質量部とした場合に、
（Ａ／（Ａ＋Ｂ））×１００＝４〜１４
の範囲内であると好適である。凍結抑制材が４〜１４質量部であると、凍結抑制材の有効成分を長期にわたって溶出させることができる。凍結抑制材が１４質量部以上であると、余剰となる。
その他、凍結抑制材には、二酸化珪素、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化第二鉄等が含まれる場合がある。塩化物系化合物は、凍結抑制材１００質量部に対して、９５質量部程度〜４５質量部程度を占める。なお、凍結抑制材は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウムに限られるわけではなく、氷点降下機能を有する塩化物系化合物であればよい。
なお、骨材及び凍結抑制材とカットバックアスファルトとの比率や、凍結抑制材と骨材との比率は上記のものに限定されるわけではない。

また、凍結抑制材は、塩化物系化合物ではなく、酢酸系化合物を含有するものであってもよい。塩化物系化合物は、車両や橋等の金属を腐食する問題がある。酢酸系化合物であれば、氷点降下機能を有しつつ、金属の腐食を抑制できる。酢酸系化合物として、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸カルシウム、酢酸ケイ素、酢酸コバルト、酢酸カルシウム・マグネシウム等を含有することができる。

カットバックアスファルトとは、重油、軽油、灯油、ガソリン、エンジンオイル、植物油をはじめとする各種炭化水素系液状物のような、アスファルトを軟化させうる物質で、アスファルトを軟化させたものであり、強度発現を促進させる添加剤を加える場合もある。

本実施形態では、アスファルト（瀝青材料）として、舗装用石油アスファルト６０〜８０（ＪＩＳＫ２２０７）を使用する。なお、舗装用石油アスファルトの種類は６０〜８０に限定されるものではなく、適宜、公知の種類から選定して使用すればよい。天然アスファルト、ポリマー（ゴム等）、樹脂等を添加することで、アスファルト混合物の性状を向上させた改質アスファルトを使用してもよい。

骨材である粗骨材、細骨材、フィラーには、砕石、砂利、玉砕、鐵鋼スラグ、人工焼成骨材、焼成発泡骨材等を使用することができる。
２．３６ｍｍふるいにとどまる骨材が粗骨材である。細骨材は、２．３６ｍｍふるいは通過するが、０．０７５ｍｍふるいにとどまる骨材である。フィラーは、０．０７５ｍｍふるいを通過するものである。

粗骨材には、粒径の範囲が５ｍｍ〜２．５ｍｍである７号砕石を使用するのが好ましい。アスファルト舗装構造体の厚さが１５ｍｍ〜２０ｍｍであるので、３号砕石、４号砕石及び５号砕石は使用しない。

細骨材には、川砂、丘砂、山砂、スクリーニングス、砕石ダスト、シリカサンド、人工骨材等が使用できる。

フィラーには、鉱物質粉末、石灰岩を粉末にした石粉が最も一般に用いられる。その他、クレー、タルク、フライアッシュ等を使用できる。

粗骨材、細骨材及びフィラーの区別は、骨材の性状把握や粒度設計を容易にするための便宜上のものに過ぎない。必要な粒度が得られるのであれば、粗骨材、細骨材及びフィラーのうち、任意の２種類以上が混ざっている連続粒度を有する骨材（例えば、粒度調整砕石等）を使用することもできる。

（常温アスファルト混合物の作用効果）
本実施形態に係る常温アスファルト混合物によれば、塩化物系化合物又は酢酸系化合物を含有する凍結抑制材が添加されているので、有効成分が常温アスファルト混合物の表面に溶出し、氷点が降下する。従って、常温アスファルト混合物を用いて施工された常温アスファルト舗装構造体では、路面と雪氷との氷着が抑制され、除雪作業の負担を軽減できる。また、常温アスファルト混合物であるので、人力による敷均しが可能である。

また、添加されている凍結抑制材が粒状である場合、この常温アスファルト混合物を用いて施工された常温アスファルト舗装構造体の施工直後における有効成分の溶出量は、粉末状の凍結抑制材を添加した場合よりも大きい。従って、短期間で大きな凍結抑制効果が必要な場合に好適である。

本実施形態に係る常温アスファルト混合物によれば、添加されている凍結抑制材が粉末状である場合、常温アスファルト混合物を用いて施工された常温アスファルト舗装構造体からの有効成分の溶出量は、時間の経過があっても粒状の場合に比較して、減少幅が小さい。そのため、施工後長期間にわたって有効成分の溶出が継続するので、長期間凍結抑制効果が持続する。

本実施形態に係る常温アスファルト混合物によれば、添加されている凍結抑制材が粉末状及び粒状の混合である場合、常温アスファルト混合物を用いて施工された常温アスファルト舗装構造体の施工直後における有効成分の溶出量は大きく、かつ、施工後時間の経過があっても有効成分の溶出量は減少幅が小さい。従って、施工直後から大きな凍結抑制効果が得られる上、施工後長期間にわたって有効成分の溶出が継続して、長期間凍結抑制効果が持続する。

また、本実施形態に係る常温アスファルト混合物によれば、凍結抑制材及び骨材と、カットバックアスファルトとの混合割合が質量比で８０：２０〜９６：４であるので、舗装材としての十分な強度を発現するとともに、骨材への十分な被覆があり、かつ、ダレが生じない程度に設定されていて、好適である。

（常温アスファルト舗装構造体）
次に、本実施形態に係る常温アスファルト舗装構造体について説明する。
本実施形態に係る常温アスファルト舗装構造体は、前記常温アスファルト混合物を、凍結抑制機能を持たせたい範囲の既設アスファルト舗装上に、１５ｍｍ〜２０ｍｍで薄層オーバーレイすることを特徴とする。既設舗装上に薄層オーバーレイするものなので、既設舗装を切削する必要が無く、施工の手間及び費用を削減できる。
また、薄層オーバーレイする厚さが１５ｍｍ以上２０ｍｍ以下なので、薄層オーバーレイした部分の端部にすりつけを設けなくても、バリアフリー法で求められている、敷地内の通路での段差の解消の基準（段差は２０ｍｍ以下が望ましいとする基準）を満たしている。
この常温アスファルト舗装構造体は、歩道などの主に人が通行する場所であって、アスファルト舗装されている場所に施工することができる。例えば、店の出入口や、個人宅の出入口、アーケード商店街の出入口等に使用するとよい。

常温アスファルト舗装構造体は、空隙率が２．０容積％〜６．０容積％としている。空隙率が２．０容積％以上６．０容積％以下である場合、空隙から適度な量の有効成分が溶出し、施工後長期間にわたり有効成分の溶出が継続する。また、底部に存在する凍結抑制材の有効成分まで、アスファルト舗装構造体の表面に溶出する。従って、施工後長期間にわたる凍結抑制効果が持続するので、長期間にわたって除雪作業が軽減される。

なお、有効成分の溶出量が減少した場合、常温アスファルト舗装構造体の表面を２〜５ｍｍ程度研削すれば、有効成分の溶出量が回復して、凍結抑制効果が回復する。

（常温アスファルト舗装構造体の施工方法）
次に、本実施形態に係る常温アスファルト舗装構造体の施工方法について説明する。本実施形態に係る常温アスファルト舗装構造体の施工方法では、混合工程と、清掃工程と、舗設工程とを行う。

混合工程では、アスファルトプラント等で、カットバックアスファルトと、骨材と、凍結抑制材とを混合する。
まず、骨材等の固形成分の混合作業である、ドライミキシングを行う。各種の骨材及び凍結抑制材をミキサに投入して１０〜２０秒程度混合する。このとき、粗骨材及び細骨材は１２０℃程度に加熱して投入し、フィラー及び凍結抑制材は常温で投入する。
次に、カットバックアスファルトを含んだ状態での混合作業である、ウェットミキシングを行う。ドライミキシング後のミキサに、１４０℃程度まで加熱して液状にしたカットバックアスファルトを注入してそのまま混合を続行する。注入後の混合時間は３０〜５０秒程度である。その後、混合の終わった常温アスファルト混合物を冷却し、袋詰めして、必要分だけ現場へ運搬する。残った常温アスファルト混合物は、倉庫等に保管可能である。保管可能であるので、小分けして、一般に販売することもできる。

次に、清掃工程では、常温アスファルト舗装構造体に薄層オーバーレイされる範囲の既設アスファルト舗装の表面を清掃する。清掃後、施工面を、十分に乾燥した状態にする。雨天の場合には、常温アスファルト舗装構造体の施工を順延する。

舗設工程では、凍結抑制材を添加した常温アスファルト混合物を、凍結抑制機能を持たせたい範囲の既設のアスファルト舗装上に１５ｍｍ〜２０ｍｍの厚さで薄層オーバーレイする。空隙率が２．０容積％〜６．０容積％になるように、常温アスファルト舗装構造体を、スコップ等を用いて人力で敷均し、プレートコンパクター及びハンドガイドローラ等を使用して転圧する。常温アスファルト混合物は、施工の際に加熱が不要であり、１５ｍｍ〜２０ｍｍの厚さで薄層オーバーレイするので、敷均しのための工作機械は不要であり、人力のみで容易に敷均しができる。薄層オーバーレイする舗設面には、既設の舗装上にタックコートを塗布しておき、常温アスファルト舗装構造体の剥がれを防ぐ。

本実施形態に係る常温アスファルト舗装構造体の施工方法によれば、凍結抑制材が添加された常温アスファルト混合物を使用するので、施工時にアスファルト混合物の加熱が不要である。また、既設舗装上に常温アスファルト混合物を薄層オーバーレイするので、既設舗装を切削する工程を省略でき、重機を使用せずに敷均しができる。従って、歩道などの主に人が通行する場所での小規模施工に適している。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

Claims (4)

1. カットバックアスファルトと、骨材と、を混合してなる常温アスファルト混合物であって、
   塩化物系化合物又は酢酸系化合物を含有する凍結抑制材が添加されている、
   ことを特徴とする、常温アスファルト混合物。
2. 請求項１に記載の常温アスファルト混合物を用いて既設舗装上に１５ｍｍ〜２０ｍｍの厚さに薄層オーバーレイされた、
   ことを特徴とする常温アスファルト舗装構造体。
3. 空隙率が２．０容積％〜６．０容積％である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の常温アスファルト舗装構造体。
4. カットバックアスファルトと、骨材と、塩化物系化合物又は酢酸系化合物を含有する凍結抑制材とを混合して常温アスファルト混合物を製造する混合工程と、
   既設舗装上に前記常温アスファルト混合物を１５ｍｍ〜２０ｍｍの厚さに薄層オーバーレイする舗設工程と、
   を含み、
   前記常温アスファルト混合物を用いて薄層オーバーレイされた常温アスファルト舗装構造体は、空隙率が２．０容積％〜６．０容積％である、
   ことを特徴とする常温アスファルト舗装構造体の施工方法。